對于物理層來說，總線是非常重要的一部分。那么在總線之中，有Hart協議，對于Hart協議大家了解了一些基礎知識后，還是會對它的一些應用感到迷惑。這里我們就將為大家答疑解惑。看看在智能設備的發展中，Hart協議是如何起到重要的作用的。

現場總線基金會最終用戶咨詢委員會（EUAC）主席John Rezabek介紹了智能設備診斷的發展，并且解釋了最主要的數字網絡解決方案之間的不同之處。Rezabek擔任位于美國俄亥俄州萊馬的ISP  Chemicals公司過程控制專家，他作為基金會技術的最終用戶，具有豐富的經驗。

FR：智能設備診斷近年來是如何發展的？

Rezabek：最初，我們幾乎僅僅是讓過時的Hart協議診斷功能在現場總線發揮作用。我記得當初只是剛剛接觸它們，當然很想知道它們發揮作用后能給我們帶來多少價值。即使在今天，類似于“A/D板更新誤差”或“EPROM故障”等問題的診斷仍然是少不了的，而某些設備仍然有些其它的少許問題需要診斷。例如，我們需要對上游泵內的氣蝕進行檢測的診斷。

目前據我所知，在眾多變送器廠商中，至少有三家廠商開展插入式取壓管線檢測。我認為這些能力對于最終用戶來說，更加具有吸引力且潛在用途更大，因為我們在應用和工藝連接時遇到的問題比設備本身遇到的問題更多。

利用統計過程監測和通常被過濾出信號的“噪聲”分量完成了某些非常有趣的工作。ExxonMobil和Shell應用項目已利用該信號檢測燃油加熱器和FCC提升管內越來越嚴重的不正常工況。為避免這種不正常狀態的出現，人們通常通過預測設備損耗或類似的原因，從“全面預測性保護”中實現仍然不菲的效益。

FR：基金會現場總線診斷如何有別于其它協議的現場總線診斷？

Rezabek：我不是Profibus的用戶，但是我在Siemens的朋友Tanmoy Basu告訴我，它在應用范圍上與基金會現場總線相比，略有不同。Profibus PA是一個主一從系統，但是它與基金會現場總線不同的是沒有正式的“用戶層”，因此主系統控制方案在如何利用診斷信息方面可能是不一樣的。

Hart協議能滿足基本的診斷需要，而且我知道至少有一家供應商正在將插入式取壓管線檢測和可行的統計過程檢測（SPM）轉由Hart處理。象我的那些左鄰右舍用戶已經遇到了在控制策略方面利用狀態信息的挑戰，既使我們采用的系統也有自然支持Hart協議通信的I/O卡。你可能遇到利用設備管理軟件或專門滿足供應商要求的工具診斷，但是在大多數情況下，設備出現問題時，你***是很快發現問題。如果凌晨三點寒風陣陣使氣溫達到-20F時，取壓管線在15分鐘內就結冰了，；當你早晨醒來時，它將成為舊新聞了。

基金會現場總線的供電預算更高，而且網絡上的所有設備都能發出信號和/或在工況被檢測的相同掃描（宏周期）條件下修改標準（和粒狀）信號狀態。由于基金會技術有用戶層和標準功能塊，它們全都用同樣的方法支持不斷變化的信號狀態。例如現場總線PID使控制方式變為“手動”，并且通過默認值控制住***一個輸出信號，它不會有任何由用戶生成的邏輯。在同時設置了及時和可組態的報警信號后，能避免***程度的不正常狀態。

FR：診斷技術在哪些方面是相似的？

Rezabek：Profibus PA與基金會現場總線一樣，同樣也有物理層，而且供電的預算也是一樣的。因此，唯一的感受是，供應商提供的診斷效果是一樣的。

有家供應商告訴我，他們提供的Hart協議一樣能達到復雜的診斷效果，特別是能實現滿足運行要求的“靜摩擦力”診斷。主要的不同之處似乎是Hart設備必須要有或者必須“計劃”要有診斷。例如，我曾經見過一種設備管理軟件包，它允許一天計劃安排一次診斷。我不能肯定要花多長時間，但是我能保證診斷的工作能延續下去——就像那些在基金會現場總線設備內開展的診斷一樣——更有可能的是檢測即將發生的故障或者迫在眉睫的不良性能。

FR：用戶通常如何使設備現行的診斷發揮作用？

Rezabek：我曾經經歷過的最有趣事情是在ExxonMobil和Shell項目中開展的工作，因為SPM能力在其中經開發用來監測燃油加熱器火焰的不穩定性或者用來監測流體催化裂化提升管內不良的硫化。

我們在自己的項目中采用更簡單的方案。我們在一些具體實踐中實施了插入式取壓管線監測和SPM手段。我們所有承擔“關鍵”任務的閥門都有在線摩擦力診斷。

FR：與其他選擇相比，特別是當基金會技術涉及設備管理，維護等業務時對該技術的投資價值是什么？

Rezabek：我要說的是，產生效益的基礎的技術與概念是ARC稱之為基金會現場總線的“基于對象”的自然法則。現場總線上的設備是獨立的，它們支持“發布與接收”和報文。在工廠內，這意味著信號狀態、診斷和報警是針對設備的，并且被發布到主機——不需要采用投票和主—從交易的方式。基金會現場總線用戶層經過它的發明人的精心打造，成為了一種控制系統——它不單單是儀表用的設備網絡。

對于設備管理軟件包與維護而言，這意味著，設備自身完成診斷，向用戶發出報警信號，并且存儲獨立于主機或snap-on服務器的診斷和歷史數據。

與專門滿足設備管理軟件包需要的總線不同的是，現場總線也起到控制系統的作用，提供傳統平臺努力接近的某種程度容余。由于所有的設備智能與使功能塊實現互聯的信號交織在一起，因此當不正常狀態或者更為常見的是自己造成的厄運出現時，我們不大有可能去終結“這些不正常的現象”。

基金會現場總線用戶層經過它的發明人的精心打造，成為一種控制系統——它不單只是儀表的設備網絡

FR：如何能夠根據正常運行時間更長、維護效果更好、可用性更大等優點來證明對現場總線控制設備進行投資是有道理的？

Rezabek：我在技改項目現場爭辯到：“增加的”投資不是那么大。如果你真的想要你的DCS從現場設備的數字集成中受益，DCS將需要更新換代的可能性還是很大的。上世紀九十年代推出的DCS，其中大多數目前不會，將來也不可能支持任何比專有協議更先進的協議。如果你目前正在更新你DCS和I/O卡，為何不采用現場總線？老式“智能”儀表可以說是依靠Hart協議，但是你至少還是需要對主機板進行升級，才能實現現行最有用的診斷。

如果你正在建設的是新建項目，你所采用的某種“不會過時的技術”在配備了現場總線后，能達到更高的水平。我得知，我即便在1999年購買的閥門定位器也能“迅速升級”到具有***的性能診斷功能的版本。目前購買的許多設備保證支持“實時升級”，因此，你暴露出來要擺脫陳舊硬件的束縛的想法顯得太渺小了。

基金會現場總線建成后完全能發揮控制系統的作用。其它目前用于過程工業大型項目的總線不可能做出這樣的斷言。因此，基金會解決方案具有非凡的強大功能和容錯能力。其它方案只能望其項背，而且這還得靠最終用戶的不懈努力以及定制編程才能實現。基金會現場總線是一種必要的技術，它使主要和久經世故的最終用戶能無拘無束的關注附加值更大的業務。